Поверхность Kepler 186f в представлении художника.

Планета Kepler 186f, получившая имя в честь открывшего ее космического зонда «Кеплер», имеет 14 тысяч километров в диаметре (это на 10 процентов больше Земли). Ее орбита лежит в «зоне Златовласки» звезды Kepler 186 - там, где не слишком холодно и не слишком жарко, температурные условия планеты допускают существование на ее поверхности жидкой воды. Это означает, что высоки шансы встретить там жизнь.

В прошлом году уже появлялась информация о двух планетах, обнаруженных «Кеплером» в зоне обитаемости, но тогда речь шла о суперземлях, масса которых в несколько раз превышает массу Земли. Гравитация на этих планетах так сильна, что они скорее похожи на Нептун, чем на Землю. Kepler 186f намного меньше и, судя по всему, покрыт скалами, что дает еще больше оснований назвать его второй Землей.

Kepler 186f - первая найденная планета размера Земли в обитаемой зоне, - заявила Элиза Квинтана, работающая в исследовательском центре НАСА в Калифорнии и проекте SETI. - Она нужного размера и находится на нужном расстоянии от звезды, чтобы быть похожей на нашу планету.

Исследователи предполагают, что Kepler 186f состоит из тех же материалов, что и Земля — железа, скал, льда и жидкой воды, хотя пропорции могут отличаться. Сила тяжести на планете близка земной. «Вам гораздо легче представить, что кто-то может прибыть туда и гулять по поверхности», - говорит Стивен Кейн из Университета Сан-Франциско, также принимавший участие в исследовании.

Тем не менее, Kepler 186f не является в буквальном смысле копией Земли. Тамошнее солнце — красный карлик — холоднее, чем наше, а год длится 130 дней. Планета находится на самом краю «зоны Златовласки», так что большая часть ее поверхности, возможно, покрыта слоем мерзлоты.

Вероятно, это двоюродная сестра Земли, а не сестра-близняшка, - говорит доктор Баркли.

С другой стороны, имея большую массу, Kepler 186f наверняка имеет и более плотную атмосферу, которая компенсирует недостаток тепла. Красные карлики излучают большую часть света в инфракрасном диапазоне, который лучше воздействует на лед, более эффективно растапливая его.

Это обеспечивает более эффективное поглощение энергии звезды планетой и предохраняет от замерзания, - считает Виктория Мидоус, астробиолог и астроном из Вашингтонского университета. - Именно поэтому благодаря плотной атмосфере планета считается потенциально обитаемой, хотя она и получает меньше света, чем Марс от Солнца. Интересно, что если планета окажется обитаемой, фотосинтез там будет невозможен.

Kepler 186f получает в шесть раз меньше лучей в видимом спектре чем Земля, но «существует много земных растений, которым этого хватило бы», отметила доктор Мидоус.

Астрономы не могут назвать точный возраст планеты, но красные карлики — самые долгоживущие звезды во Вселенной. У жизни было очень много времени — миллиарды лет - чтобы возникнуть в этой системе. Впрочем, рассуждения о новой планете долго останутся просто размышлениями — она находится слишком далеко (500 световых лет от Земли), чтобы можно было взглянуть на ее поверхность. Астрономы надеются, что с временем похожие планеты будут найдены ближе.

Миссия «Кеплера» закончилась в прошлом году с выходом из строя основного оборудования, но анализ полученных им данных позволил обнаружить уже 962 новые планеты. Для дальнейших исследований остаются еще более 2800 звездных систем обследованных зондом.

Планета, на которой может зародиться жизнь, должна соответствовать нескольким определенным критериям. Назовем некоторые: она должна находиться на удаленном расстоянии от звезды, размер планеты должен быть достаточно большой, чтобы иметь расплавленное ядро, и еще она должна иметь определенный состав «сфер» - литосферы, гидросферы, атмосферы и т.д.

Такие экзопланеты, находящиеся за пределами нашей Солнечной системы, могут не только поддерживать жизнь, зародившуюся на них, но их можно также рассматривать как некие «жизненные оазисы» во Вселенной, если вдруг человечеству придется оставить свою планету. По состоянию развития науки и техники на сегодня, очевидно, что шансов добраться до таких планет у нас нет. Расстояние до них составляет до нескольких тысяч световых лет, и, исходя из современных технологий, путешествие на расстояние только одного светового года заняло бы у нас не менее 80000 лет. Но с развитием прогресса, появлением космических путешествий и космических колоний, вероятно, придет время, когда там можно будет оказаться в течение очень короткого времени.

Технологии не стоят на месте, каждый год ученые находят всё новые средства поиска экзопланет, число которых постоянно растет. Ниже мы покажем Вам одних из самых пригодных для жизни планет за пределами Солнечной Системы.

Kepler-283c

Планета расположена в созвездии Лебедя. Звезда Kepler-283 находится в 1700 световых лет от Земли. Вокруг своей звезды (Kepler-283) планета вращается по орбите, примерно в 2 раза меньшей, чем Земля вокруг Солнца. Но исследователи полагают, что вокруг звезды вращается как минимум две планеты (Kepler-283b и Kepler-283c). Kepler-283b находится ближе всего к звезде, и там слишком горячо для существования жизни.

Но все равно, внешняя планета Kepler-283c находится в благоприятной для поддержания жизненных форм зоне, известной под названием «зона обитаемости». Радиус планеты составляет 1,8 радиуса Земли, и год на ней будет составлять только 93 земных дня, именно столько требуется этой планете для полного оборота вокруг своей звезды.

Kepler-438b

Экзопланета Kepler-438b находится в созвездии Лиры на расстоянии около 470 световых лет от Земли. Она вращается вокруг карликовой красной звезды, которая меньше, чем наше Солнце в 2 раза. Диаметр планеты на 12% больше, чем диаметр Земли, и она получает на 40% больше тепла. Из-за своих размеров и удаленности от звезды средняя температура здесь составляет около 60ºС. Это немного жарко для человека, но вполне приемлемо для других форм жизни.

Kepler-438b проходит полный круг по своей орбите каждые 35 дней, а это значит, что год на этой планете длится в 10 раз меньше, чем на Земле.

Kepler-442b

Как и Kepler-438b, Kepler-442b находится в созвездии Лиры, но в другой солнечной системе, которая расположена дальше во Вселенной, на расстоянии около 1100 световых лет от Земли. Ученые на 97% процентов уверены, что планета Kepler-438b находится в зоне обитаемости, и она каждые 112 дней делает полный оборот вокруг красного карлика, масса которого составляет 60% от массы нашего Солнца.

Эта планета примерно на треть больше, чем Земля, и она получает около двух третей нашего количества солнечного света, что указывает на то, что средняя температура там около 0ºС. Существует также 60%-ная вероятность того, что планета скалистая, что необходимо для эволюции жизни.

Gliese 667 Cc

Планета GJ 667Cc, также известная как Gliese 667 Cc, находится в созвездии Скорпиона на расстоянии около 22 световых лет от Земли. Планета примерно в 4,5 раза больше Земли, и ей нужно около 28 дней, чтобы сделать оборот по орбите. Звезда GJ 667C – это красный карлик, который имеет около трети размера нашего Солнца, и он является частью трехзвездной системы.

Этот карлик также является одной из самых близких к нам звезд, только около 100 других звезд находятся ближе. На самом деле, она расположена так близко, что люди с Земли с помощью телескопов могут легко увидеть эту звезду.

HD 40307g

HD 40307 – это карликовая оранжевая звезда, которая больше, чем красные звезды, но меньше, чем желтые. Удалена от нас на 44 световых года и находится в созвездии Живописца. Вокруг этой звезды вращается как минимум шесть планет. Эта звезда чуть менее мощная, чем наше Солнце, а планета, которая находится в зоне обитаемости, является шестой планетой - HD 40307g.

HD 40307g примерно в семь раз больше Земли. Год на этой планете длится 197,8 земных дней, и она к тому же вращается вокруг своей оси, а это означает, что у нее есть цикл день-ночь, что очень важно, когда речь идет о живых организмах.

K2-3d

Звезда K2-3, также известна как EPIC 201367065, находится в созвездии Льва, расстояние до этой звезды от Земли около 150 световых лет. Может показаться, что это очень большое расстояние, но, на самом деле, это одна из 10 ближайших к нам звезд, имеющих свои планетц, поэтому, с точки зрения Вселенной, до K2-3 совсем недалеко.

Вокруг звезды K2-3, которая является красным карликом и по размеру как половина нашего Солнца, вращаются три планеты - K2-3b, K2-3c и K2-3d. Планета K2-3d наиболее удалена от звезды, и она находится в зоне обитаемости звезды. Эта экзопланета в 1,5 раза больше Земли, и делает полный оборот вокруг своей звезды каждые 44 дня.

Kepler-62e и Kepler-62f

На расстоянии более 1200 световых лет от нас в созвездии Лиры находятся две планеты - Kepler-62e и Kepler-62f, и они обе вращаются вокруг одной и той же звезды. Обе планеты являются кандидатами на зарождение или принятие жизненных форм, но Kepler-62e расположена ближе к своей красной карликовой звезде. Размер 62e составляет около 1,6 размера Земли и оборачивается вокруг своей звезды за 122 дня. Планета 62f меньше, примерно в 1,4 раза больше Земли, и делает полный оборот вокруг звезды каждые 267 дней.

Исследователи полагают, что из-за благоприятных условий, вполне вероятно, что вода есть на одной или обеих экзопланетах. Они также могут быть полностью покрыты водой, что является хорошей новостью, так как вполне возможно, что так начиналась история Земли. Согласно одному недавнему исследованию, миллиарды лет назад поверхность Земли могла быть на 95 процентов покрыта водой.

Kapteyn b

На орбите красного карлика Kapteyn находится планета Kapteyn b. Она расположена относительно недалеко от Земли, всего 13 световых годах. Год здесь длится 48 дней, и она находится в зоне обитаемости звезды. Что делает Kapteyn b таким перспективным кандидатом для возможной жизни, так это то, что эта экзопланета гораздо старше Земли - ей 11,5 миллиардов лет. Это означает, что она сформировалась всего через 2,3 миллиарда лет после Большого взрыва, и она на 8 миллиардов лет старше Земли.

Так как прошло большое количество времени, это увеличивает вероятность того, что жизнь там существует в настоящее время или еще появится в какой-то момент времени.

Kepler-186f

Kepler-186F – это первая обнаруженная экзопланета с вероятной возможностью поддерживать жизнь. Она была открыта в 2010 году. Ее иногда называют «кузиной Земли» из-за сходства. Kepler-186F находится в созвездии Лебедя на расстоянии около 490 световых лет от Земли. Это экозопланета в системе из пяти планет, которые вращаются вокруг угасающего красного карлика.

Звезда не такая яркая, как наше Солнце, но эта планета на 10% больше Земли, и она расположена ближе к своей звезде, чем мы к Солнцу. Из-за своего размера и местоположения в зоне обитаемости, ученые считают, что вполне возможно, что на поверхности есть вода. Они также считают, что, подобно Земле, экзопланета состоит из железа, камня и льда.

После того, как планета была открыта, исследователи искали выбросы, которые указывали бы на то, что там существует внеземная жизнь, но пока никаких доказательств существования жизни найдено не было.

Kepler 452b

Расположенную примерно в 1400 световых лет от Земли в созвездии Лебедя, эту планету называют «старшей и большой кузиной» Земли или же «Землей 2.0». Размер планеты Kepler 452b на 60% больше Земли, и она находится дальше от своей звезды, но получает примерно такое же количество энергии, как мы получаем от Солнца. По мнению геологов, атмосфера планеты, вероятно, толще, чем у Земли, и там, вероятно, есть активные вулканы.

Сила тяжести на планете, вероятно, вдвое больше, чем на Земле. За 385 дней планета делает оборот вокруг своей звезды, которая является желтым карликом, как и наше Солнце. Одним из наиболее перспективных особенностей этой экзопланеты является ее возраст - она сформирована около 6 миллиардов лет назад, т.е. она примерно на 1,5 миллиарда лет старше Земли. Это означает, что прошел достаточно длительный период, в течение которого на планете могла зародиться жизнь. Она считается наиболее вероятной обитаемой планетой.

На самом деле, после ее открытия в июле 2015 года институт SETI (специальное учреждение по поиску внеземного разума) пытается наладить связь с жителями этой планеты, но пока не получил ни одного ответного сообщения. Ещё бы, ведь сообщения дойдут до нашего «близнеца» лишь через 1400 лет, и при хорошем случае, ещё через 1400 лет мы сможем получить ответ с этой планеты.

объявили об открытии планеты Kepler-186f, которая расположена в созведии Лебедя на расстоянии 492 световых лет от Земли. Эта планета интересна тем, что находится в так называемой «обитаемой зоне» (то есть расположена не слишком далеко от своей звезды и не слишком близко к ней) и при этом имеет размеры, близкие к размерам Земли (по оценкам, её объём отличается от объёма нашей планеты не более чем на 10%). И хотя масса и состав Kepler-186f в настоящее время неизвестны, планеты такого размера с большой долей вероятности имеют аналогичные Земле состав и структуру. Иными словами — перед нами небесное тело, на котором потенциально может возникнуть жизнь.

Существуют две возможности: либо мы одиноки во Вселенной, либо нет. Обе одинаково ужасны.

Артур Кларк

На прошлой неделе учёные из NASA объявили об открытии планеты Kepler-186f, которая расположена в созведии Лебедя на расстоянии 492 световых лет от Земли. Эта планета интересна тем, что находится в так называемой «обитаемой зоне» (то есть расположена не слишком далеко от своей звезды и не слишком близко к ней) и при этом имеет размеры, близкие к размерам Земли (по оценкам, её объём отличается от объёма нашей планеты не более чем на 10%). И хотя масса и состав Kepler-186f в настоящее время неизвестны, планеты такого размера с большой долей вероятности имеют аналогичные Земле состав и структуру. Иными словами - перед нами небесное тело, на котором потенциально может возникнуть жизнь.

Однако мало кто знает о том, что открытие каждой потенциально обитаемой планеты означает, что шансы на выживание человечества в будущем меньше, чем считалось ранее. С чем же это связано?

«Куда все подевались?»

Один из величайших учёных XX века, физик Энрико Ферми, совместно со своим американским коллегой Майклом Хартом сформулировал парадокс, получивший название парадокса Ферми. Ключевые положения парадокса Ферми выглядят следующим образом:

• Солнце - юная звезда. В нашей галактике существуют миллиарды звёзд, каждая из которых на миллиарды лет старше Солнца.
• У некоторых из этих звёзд должны быть планеты земного типа, на которых могут возникнуть внеземные цивилизации.
• Предположительно, некоторые из этих цивилизаций должны открыть космические путешествия - технологию, которую человечество развивает в настоящее время.
• При любой практически оправданной скорости межзвёдных путешествий полная колонизация нашей галактики возможна в течение десятков миллионов лет, что является пренебрежимо малой величиной по сравнению с возрастом галактики.

Согласно парадоксу Ферми, в случае существования внеземной разумной жизни Земля давно уже должна была быть колонизирована или хотя бы посещена представителями других цивилизаций. Однако у нас нет убедительных доказательств подобных событий. Более того, все попытки обнаружить разумную жизнь за пределами нашей планеты пока что потерпели неудачу. В связи с этим, по словам Ферми, возникает один очень важный вопрос: «Куда все подевались?»

Великий фильтр

Теоретические попытки разрешить парадокс Ферми имеют два направления. Первое имеет своей целью показать, что планеты земного типа являются крайне редким явлением в нашей галактике - это так называемая «гипотеза уникальной Земли ».

Вторым направлением, частично пересекающимся с первым, является гипотеза Великого фильтра, выдвинутая Робином Хэнсоном. Согласно этой гипотезе, любая разумная жизнь является неустойчивой и в конце концов погибает из-за внешних причин или самоуничтожается.

Согласно этому направлению мысли, появление межзвёздной цивилизации требует следующих девяти стадий:

1. Возникновение «правильной» звёздной системы с потенциально обитаемыми планетами.
2. Появление на одной из обитаемых планет самовоспроизводящихся молекул (например, РНК).
3. Простая (прокариотическая) одноклеточная жизнь.
4. Сложная одноклеточная жизнь (археи и эукариоты).
5. Половое размножение.
6. Многоклеточная жизнь.
7. Животные со сложной центральной нервной системой, использующие инструменты.
8. Текущее состояние человечества.
9. Колонизация космоса.

Поскольку мы до сих пор не обнаружили признаков существования инопланетных цивилизаций, то очевидно, что одна из этих стадий является маловероятным событием. Если это не один из ранних шагов (то есть тех, которые мы уже прошли), то многие цивилизации должны были достичь уровня развития человечества. Однако поскольку ни одна из внеземных цивилизаций, согласно нашим наблюдениям, не достигла стадии 9, то фильтр ожидает нас в будущем и, следовательно, вероятность успешного достижения последней стадии развития и колонизации космоса человечеством весьма невелика. Хэнсон и его последователи теоретизируют, что в роли Великого фильтра может выступить техногенная катастрофа (например, ядерная война) или недостаток необходимых для развития межзвёздной цивилизации ресурсов - как, скажем, исчерпание планетарных запасов полезных ископаемых.

Впереди или позади?

Нетрудно догадаться, что каждая новая обнаруженная экзопланета, теоретически способная поддерживать жизнь, уменьшает правдоподобность гипотезы уникальной Земли и увеличивает правдоподобность гипотезы Великого фильтра. В этой ситуации главный вопрос звучит следующим образом: прошли ли мы уже через свой «Великий фильтр» или нам только предстоит это испытание?

Этот вопрос на самом деле не так прост, как кажется. С одной стороны, человечество успешно пережило взрывы супервулканов, падение метеоритов, несколько ледниковых периодов, десятки пандемий и две мировые войны. С другой - по историческим меркам мы только вчера обзвелись оружием массового поражения и начали опустошать энергетические запасы нашей планеты (то есть добывать нефть, газ и другие углеводороды в промышленных масштабах), так что нельзя исключать возможность самоуничтожения. Наконец, население Земли в целом растёт пугающими темпами и неизвестно, как долго наша планета сможет кормить всех желающих (так называемая «проблема Святого Матвея »).

Впрочем, неизвестно, способна ли на самом деле планета Kepler-186f поддерживать жизнь. В конце концов, она получает от своей звезды на 70% меньше тепла, чем Земля получает от Солнца; о её составе, структуре и атмосфере мы можем только строить предположения. Наконец, она может вращаться синхронно со своей звездой - в этом случае на планете отсутствует чередование дня и ночи, что существенно ухудшает шансы на возникновение жизни. Но если внеземная жизнь всё-таки возможна, нам стоит серьёзно задуматься о собственном будушем.

Стабильность – признак жизни. Для планет земного типа

Мы ещё только пытаемся понять, что делает ту или иную планету пригодной для жизни, но наша Земля — это замечательный образец и отправная точка в этих исследованиях. Учёные как никто другой понимают это, поэтому активно работают в обозначенном направлении. В середине мая в журнале «Astronomical Journal» была опубликована статья, в которой сообщается, что астрономы, наблюдавшие за двумя экзопланетами земного типа, выяснили, что те имеют почти постоянный осевой наклон. Это, вероятно, гарантирует им стабильный климат. Такой, какой мы привыкли видеть на своей планете.

Исследование показывает, что Кеплер-186f, планета, похожая на Землю, и находящаяся на расстоянии 500 световых лет, обладает множеством свойств, которые, как считается, говорят о её жизнепригодности. Она находится в обитаемой зоне своей звезды, принадлежит к земному типу, и приблизительно на 10 процентов больше, чем наша планета. Также крайне привлекательно выглядит Кеплер-62f — суперземля, расположенная в 1200 световых годах от Солнца. Осевые наклоны этих двух планет стабильны в течение миллионов лет, поэтому в разных их районах, скорее всего, нет резких изменений климата.

«Моя команда одной из первых исследует стабильность климата на экзопланетах. Надеюсь, наше исследование внесёт свою лепту в понимание потенциально обитаемых близлежащих миров» — заявляет профессор Гонджи Ли, один из авторов проекта. «Наклон оси Земли почти не меняется в течение тысяч лет, поэтому мы привыкли к похожим друг на друга временам года и относительно стабильному климату. В то же самое время наклон оси Марса меняется на 60 градусов, и нам это кажется диким. Все планеты земного типа влияют друг на друга, но, к счастью, у нас есть Луна, которая стабилизирует Землю».

«Обе экзопланеты, которые мы исследуем, сильно отличаются и от Марса, и от Земли, потому что у них более слабая связь с другими планетами своей системы» — добавляет Ли. «Мы не знаем, есть ли у них спутники, но наши расчеты показывают, что даже без них оси вращения Кеплер-186f и 62f должны оставаться постоянными в течение десятков миллионов лет”.

Марс миллиарды лет находится в обитаемой зоне Солнечной системы, но по нему этого не скажешь. Это замороженная пустыня с очень тонкой атмосферой, постоянно выносящейся и истощающейся солнечным ветром. Вполне возможно, что именно безумные колебания оси Красной планеты сыграли свою губительную роль в том, что она стала такой, как сегодня.

Вопрос об обитаемости планет действительно очень сложен. Мы только начали вырабатывать общие принципы для процесса поиска жизни на экзопланетах, и это исследование, очевидно, дает хорошую пищу для размышлений.

«Мы пока совершенно недостаточно знаем о происхождении жизни, чтобы исключить возможность её наличия на планетах с нерегулярными временами года и нестабильным климатом», — говорит Ютонг Шан, исследователь из Гарвард-Смитсоновского центра астрофизики. «Даже на Земле жизнь удивительно разнообразна, и показывает колоссальную устойчивость к воздействию враждебной среды. Однако климатически стабильная планета почти наверняка является более подходящей для её зарождения”.

Новые данные дают дополнительные аргументы в пользу обитаемости экзопланет Kepler-62f и Kepler-186f. Скорее всего, их ось вращения не испытывает больших колебаний, а это означает стабильный климат. Такие выводы изложены в научной статье , опубликованной в издании Astronomical Journal Юйтун Шань (Yutong Shan) и Гунцзе Ли (Gongjie Li) из Гарвардского университета.

Напомним, что планета Kepler-62f долго оставалась самым близким к Земле по размеру миром в зоне обитаемости (то есть на таком расстоянии от звезды, что на поверхности вода может существовать в жидком состоянии). По диаметру она отличается от Земли лишь на 40%. Она расположена в 1200 световых годах от Земли в созвездии Лебедя. Как видно из названия, Kepler-62f является пятой по счёту открытой планетой звезды Kepler-62. (Напомним, что обозначения b, c и так далее присваиваются мирам в порядке открытия).

Мир Kepler-186f, открытый в 2014 году, потеснил Kepler-62f с первого места. Ещё бы, ведь радиус планеты всего на 10% больше, чем у земного шара. Она тоже находится в зоне обитаемости. По расчётам специалистов, родительская звезда, если наблюдать её с поверхности Kepler-186f в полдень, имеет такую же яркость, как привычное нам закатное солнце. При этом год на ней составляет 130 земных дней. К слову, находится планета в 500 световых годах от Земли в созвездии Лебедя.

Шань и Ли задались целью выяснить, насколько устойчива ось вращения этих планет. Колеблется ли она относительно плоскости орбиты или сохраняет постоянный угол? Если колеблется, то с каким размахом?

На что влияет этот параметр? Напомним, что именно наклон земной оси является причиной смены времён года. Он "виновен" в том, что одна и та же точка земной поверхности в разное время получает разное количество солнечных лучей. Земная ось колеблется с периодом примерно в десять тысяч лет: угол, который она составляет с перпендикуляром к плоскости орбиты, меняется от 22,1 до 24,5 градусов. Как хорошо известно палеоклиматологам, эта периодичность порождает соответствующий цикл .

Есть пример планеты, у которой упомянутый угол меняется очень значительно. Речь идёт о Марсе. И такое непостоянство климата стало одной из причин того, что превратилась в нынешнюю бесплодную пустыню, в которой учёные упорно и пока безуспешно разыскивают хотя бы .

"Марс находится в зоне обитаемости нашей Солнечной системы, но его осевой наклон очень неустойчив: от нуля до 60 градусов, - объясняет Ли в пресс-релизе . - Эта нестабильность, вероятно, способствовала и испарению поверхностных вод".

Почему это случилось с Марсом и не случилось с Землёй? Обе планеты действуют друг на друга своей гравитацией, к тому же на каждую из них влияет ещё Венера. Это вынуждает плоскость их орбит периодически колебаться. И у Марса этот период совпадает с периодом колебания оси вращения. Эти два движения находятся в резонансе , поэтому первое из них увеличивает амплитуду второго.

У Земли же благодаря наличию массивного спутника (Луны) период колебаний оси вращения иной, чем колебаний плоскости орбиты. Два движения не резонируют, и амплитуда первого из них остаётся небольшой.

Художественное изображение планеты Kepler-62f.